密度梯度离心法根据在蔗糖、碘海醇或碘克沙醇等惰性溶液中的浮力密度将外泌体分成特定的层,目前普遍应用的是蔗糖,这种方法可以成功地将亚细胞成分(例如过氧化物酶体,线粒体和核内体)分离到密度梯度溶液中的不同层中。样品被放置在梯度的顶部,当施加离心力时,样品中的颗粒以独特的速率通过梯度,该梯度以从上到下的密度增加。样品中的外泌体将在1.13-1.19g/ml的密度范围富集,随后可以通过分馏收集,密度梯度超速离心对从蛋白质聚集体和非膜颗粒中分离出外泌体非常有效。此方法获得的外泌体纯度较高,但步骤繁琐、费时且会造成外泌体损失。免疫印迹或蛋白质印迹是分析外泌体较常用的方法之一,其原理是外泌体上特异性抗原与抗体结合。干细胞外泌体有减少细胞凋亡、促进血管生成、抑制纤维化等重要生物学功能,在调控组织再生方面有好的前景。胸水外泌体质谱
胞外囊泡和外泌体的异质性。细胞外囊泡的两大类是胞外体和外泌体。胞外体通过质膜出芽释放,大小在50~1mm之间。外泌体起源于内泌体途径,通过形成包含ILVs的ESEs、LSEs,较终形成多泡体。当MVBs与质膜融合时,外泌体释放(尺寸范围~40~160nm)。外泌体是一个高度异质性的群体,具有独特的诱导复杂生物学反应的能力。外泌体的异质性可以根据其大小、含量(载物)、对受体细胞的功能影响以及细胞来源来概念化。这些特征的不同组合导致了外泌体的复杂异质性。外泌体资讯外泌体较有用的特性之一是它们穿过屏障(如细胞质膜和血/脑屏障)的能力。
超速离心是外泌体提取较常用的方法也被认为是金标准,主要是根据外泌体的沉降系数、大小和形状将其分离出来。首先4℃低速离心(300-500g,10min)去除死细胞以及细胞碎片,随后以较高离心速度(2000xg,10min)去除生物聚合物以及凋亡小体,然后用10000xg,30min离心去除大型囊泡,结尾以超速离心沉淀外泌体。通过悬浮以及重复超速离心去除外泌体沉淀中的非外泌体蛋白。超速离心法具有操作简单、不易被分离试剂污染、获得的外泌体数量较多等优点。但是此方法需要昂贵的超高速离心机,每次处理的样本量较小,费时,电镜鉴定时还发现外泌体易聚集成块,且上清中仍能检测到大型囊泡,纯度不高,另外高速离心会损伤外泌体影响下游实验。外泌体通过内体途径分泌到细胞外空间,并将各种生物活性分子(货物)转运至靶细胞。
外泌体的生物发生和鉴定。液体和细胞外成分,如蛋白质、脂类、代谢物、小分子和离子,可以通过内吞作用和质膜内陷,与细胞表面蛋白一起进入细胞。由此产生的胞腔侧质膜芽的形成表现为质膜的外-内取向。这一出芽过程导致芽的形成可能与内质网(ER)、跨高尔基网络(TGN)和线粒体预先形成的早期核内体融合。ESEs也可以与ER和TGN融合,这可能解释了内吞物如何到达它们的。因此,一些ESEs可以包含膜和腔的成分,可以表示不同的起源。外泌体表面蛋白包括四聚体蛋白、整合蛋白、免疫调节蛋白等。外泌体可以包含不同类型的细胞表面蛋白、细胞内蛋白、RNA、DNA、氨基酸和代谢物。蛋白质分子在外泌体信号传递过程中起到了非常重要的作用。
为获得外泌体的大小、浓度、形态及蛋白质组成等信息,可以通过电镜、动态光散射、纳米颗粒跟踪分析仪、蛋白质免疫印迹、酶联免疫吸附法、流式细胞仪等对外泌体进行表征。通过电镜可获得外泌体的形态信息,不同类型的显微镜由于操作环境不同,得到的外泌体形态存在差异。例如,在扫描电镜、透射电镜和原子力显微镜中,外泌体呈现囊泡独有的茶托形,可能由于样品在固定或染色过程中极度脱水,导致外泌体塌陷所致。与之相反,在冷冻电镜中外泌体呈现圆形,由于不会脱水变性,所得的外泌体形态可能更加接近囊泡的真实状态。另外,由于透射电镜和原子力显微镜具有较高分辨率,也能够提供外泌体磷脂双分子层厚度、粒径分布等信息。外泌体与各种疾病的相关性被检测出,特别是血液中释放的病细胞来源的外泌体。广州外泌体摄取
外泌体是细胞在特定条件下分泌的小囊泡,是细胞间传递信号,相互沟通和影响的重要工具。胸水外泌体质谱
外泌体的提取、纯化和鉴定:每一个外泌体研究者较初都要为外泌体的分离提取而烦恼。选择的分离方式是利用超速离心的方式分离外泌体,并且可以选用梯度密度离心法得到纯度更高的外泌体。另外利用外泌体自身的物理化学性质所研发的各种市售的外泌体分离提取试剂盒也能达到分离效果。提取的外泌体的鉴定方式主要是通过形态学(电子显微镜技术)、粒子大小以及标志蛋白等方式实现的。近来的研究发现外泌体在比较多生理病理上起着重要的作用,如免疫中抗原呈递、瘤子的生长与迁移、组织损伤的修复等。不同细胞分泌的外泌体具有不用的组成成分和功能,可作为疾病诊断的生物标志物。外泌体具有脂质双层膜结构,能比较好的保护其包被的物质,且能靶向特定细胞或组织,因此是一种比较好靶向给药系统。腹水外泌体融合实验外泌体的膜蛋白有可能与细胞膜蛋白作用,活跃细胞内通路。胸水外泌体质谱
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